由于向水中投加化學(xué)消毒劑或多或少會(huì)產(chǎn)生有害的消毒副產(chǎn)物，廣大水處理界的人士聚焦紫外線消毒法，推廣使用紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水箱自潔消毒器、水消毒殺菌設(shè)備，紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水箱自潔消毒器、水消毒殺菌技術(shù)手段，傳統(tǒng)的化學(xué)消毒方法在給水和污水處理中被逐漸取代。
根據(jù)生物效應(yīng)的不同，將紫外線按照波長(zhǎng)劃分為四個(gè)部分[5]：A波段（UV—A），又稱(chēng)為黑斑效應(yīng)紫外線，波長(zhǎng)范圍為400nm~320nm；B波段（UV—B），又稱(chēng)為紅斑效應(yīng)紫外線，波長(zhǎng)范圍為320nm~275nm；C波段（UV—C），又稱(chēng)為滅菌紫外線，波長(zhǎng)范圍為275nm~200nm；D波段（UV—D），又稱(chēng)為真空紫外線，波長(zhǎng)范圍為200nm~10nm。水消毒殺菌主要采用的是C波段紫外線，即C波段紫外線會(huì)使細(xì)菌、病毒、芽孢以及其它病原菌的DNA喪失活性，從而破壞它們的復(fù)制和傳播疾病的能力。
大量的研究和實(shí)驗(yàn)證明，紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備紫外線對(duì)水的消毒殺菌主要是通過(guò)紫外線對(duì)微生物的輻射，生物體內(nèi)的核酸吸收了紫外線的光能，損傷和破壞了核酸的功能使微生物致死，從而達(dá)到消毒殺菌的目的。生命科學(xué)揭示了核酸是一切生命體的zui基本物質(zhì)和生命基礎(chǔ)。核酸是一種生物高分子化合物，是由許多個(gè)不同的核苷酸通過(guò)磷酸二脂鍵連接而成。核酸根據(jù)組成的不同，分為核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）兩大類(lèi)，其共同點(diǎn)是由磷酸二酯鍵按嘌呤與嘧啶堿基配對(duì)的原則而連接起來(lái)的多核苷酸鏈。核酸存在于一切生物的細(xì)胞內(nèi)，對(duì)生物的新陳代謝、遺傳、變異等生命過(guò)程起著決定性作用。微生物受到了紫外線輻射，吸收了紫外線的能量，實(shí)際是核酸吸收了紫外線的能量。DNA和RNA對(duì)紫外線的吸收光譜范圍為240nm~280nm，對(duì)波長(zhǎng)260nm的紫外線吸收達(dá)到zui大值。紫外線能夠改變DNA和RNA中的含氮雜環(huán)，以導(dǎo)致形成新的鍵結(jié)分子。紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備紫外線對(duì)核酸的作用可導(dǎo)致鍵和鏈的斷裂、股間交聯(lián)和形成光化產(chǎn)物等[6]。二聚體的形成破壞了嘧啶與嘌呤的正常配對(duì)，改變了DNA的生物學(xué)活性，使微生物自身不能復(fù)制，這就是微生物zui重要的紫外線損傷，也是致死性損傷。大量研究證實(shí)，嘧啶二聚體的增加與細(xì)菌死亡率有直接的正比關(guān)系。
紫外線一般由傳統(tǒng)的低壓汞燈制取，但是現(xiàn)在也有一些地方使用高強(qiáng)度低壓汞燈和中壓汞燈，對(duì)于脈沖紫外燈也有大量的研究文獻(xiàn)。不論哪一種紫外燈都是基于相同的物理現(xiàn)象，由熒光燈內(nèi)汞等離子區(qū)放電時(shí)釋放出電磁射線。
紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備、紫外線消毒法由自身的工藝原理決定其與化學(xué)消毒法相比具有如下缺點(diǎn)：紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備紫外線的殺菌作用只在其輻照期間有效，所以被處理的水一旦離開(kāi)紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備就不具有殘余的消毒能力，容易遭受二次污染，并且既使一個(gè)細(xì)菌未被滅活而進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，就無(wú)法阻止其粘附在下游管道表面并繁衍后代；只有吸收紫外線的微生物才會(huì)被滅活，因此對(duì)于懸浮固體很多水質(zhì)較差的水例如污水，由于懸浮固體可以庇護(hù)微生物使其免遭傷害，紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備消毒效果很難保證；細(xì)菌細(xì)胞在紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備中并沒(méi)有被去除，而是被轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)熱原，被殺死的微生物和其它污染物一道成為生存下來(lái)的細(xì)菌的食物。但是紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備紫外線消毒法同時(shí)具有很多化學(xué)法無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)：在一些產(chǎn)業(yè)中例如水產(chǎn)養(yǎng)殖和食品工業(yè)等，不需要化學(xué)消毒劑的持續(xù)性，否則會(huì)由于化學(xué)藥劑的影響造成水生物死亡﹑食品中產(chǎn)生嗅味等副作用，況且氯化消毒會(huì)形成三鹵甲烷等有害的消毒副產(chǎn)物；在一些生物技術(shù)例如發(fā)酵中，需要對(duì)水進(jìn)行消毒后接種工藝需要的菌種，這樣持續(xù)性的消毒效果顯然是不需要的；在循環(huán)水系統(tǒng)中，經(jīng)常使用氯消毒會(huì)造成腐蝕問(wèn)題，例如游泳池，還有在石油開(kāi)采的地下水回灌中，如果采用化學(xué)藥劑消毒，細(xì)菌容易產(chǎn)生抗藥性而在土壤中繼續(xù)繁殖從而堵塞地層，形成二次污染；紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備消毒速度快﹑效率高﹑占地面積小；紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備設(shè)備操作簡(jiǎn)單，便于運(yùn)行管理和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等，近年來(lái)用于水處理的紫外線消毒器、紫外線殺菌器、水消毒殺菌設(shè)備、紫外線消毒設(shè)備逐漸得到廣泛的應(yīng)用。
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